Le fioriture di alghe accelerano l'erosione della plastica, potenzialmente alimentando la formazione di microplastiche

Secondo uno studio condotto dai ricercatori del Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST), le fioriture di alghe sono state identificate come un catalizzatore per l'accelerazione dell'erosione delle materie plastiche scartate, aumentando potenzialmente il tasso di formazione di microplastiche. I risultati, basati su esperimenti utilizzando campioni d'acqua del Duck Pond del KAIST, rivelano che la presenza di fioriture di alghe altera l'ambiente microbico sulla superficie del polietilene a bassa densità (LDPE), un tipo di plastica comunemente utilizzata nei sacchetti di plastica. Questa alterazione porta a un'ossidazione più rapida e allo sviluppo di crepe microscopiche, rendendo la plastica più vulnerabile alla rottura.

La ricerca è stata condotta da un team guidato dal professor Jaewook Myung del Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale. Attraverso un esperimento di microcosmo controllato, il team ha ricreato condizioni eutrofiche manipolando l'esposizione alla luce e i livelli di nutrienti per simulare la fioritura delle alghe. Hanno osservato come queste condizioni influenzano le comunità microbiche che si sviluppano su superfici plastiche. Per un periodo di sei settimane, i ricercatori hanno monitorato la crescita dei biofilm, l'evoluzione delle popolazioni microbiche e i cambiamenti nei modelli di espressione genetica legati alla degradazione della plastica.

Lo studio ha rivelato che in condizioni di eutrofia, i cianobatteri, i batteri fotosintetici, insieme a una serie di altre specie batteriche, formavano un biofilm più denso sulla superficie della plastica. Questo biofilm era composto in gran parte da microrganismi in grado di produrre sostanze polimeriche extracellulari (EPS), un materiale viscoso e simile alla colla che aiuta l'adesione e la coesione microbica. L'aumento dei microbi produttori di EPS ha contribuito all'ispessimento del biofilm, che a sua volta ha alterato le proprietà chimiche e strutturali della plastica.

Ulteriori esami con tecniche analitiche avanzate, tra cui la spettroscopia a infrarossi con trasformazione di Fourier (FT-IR) e la microscopia elettronica a scansione (SEM), hanno confermato che la plastica ha subito cambiamenti visibili. La superficie del LDPE ha sviluppato gruppi funzionali ricchi di ossigeno, come i gruppi carbonilici e idrossilici, indicativi di ossidazione. Inoltre, la plastica presentava crepe fini, che suggeriscono una maggiore suscettibilità allo stress meccanico e alla successiva frammentazione. Questi cambiamenti non sono stati attribuiti a una singola specie microbica ma all'attività collettiva di una comunità microbica diversificata che comprende sia batteri fotosintetici che non fotosintetici.

Le implicazioni di questi risultati evidenziano un'interazione precedentemente non riconosciuta tra inquinamento idrico e inquinamento da plastica. Man mano che le fioriture di alghe diventano più diffuse a causa del cambiamento climatico, il rischio di degrado accelerato della plastica e quindi di generazione di microplastica può aumentare significativamente. Ciò sottolinea l'importanza di integrare strategie per gestire entrambi i tipi di inquinamento, piuttosto che trattarli come problemi distinti.

La ricerca contribuisce anche a discussioni più ampie sulla sfida globale della contaminazione da microplastiche, offrendo una nuova prospettiva su come i cambiamenti ambientali indotti dall'uomo possano esacerbare i problemi di inquinamento esistenti. I prossimi passi per il team di ricerca includono l'espansione della portata dei loro studi a diversi ambienti acquatici e l'esplorazione di potenziali interventi per mitigare gli effetti della fioritura delle alghe sul degrado della plastica.